Question

【题目】如图甲所一种电热水龙头，图乙是它的内部电路图，旋转手柄可使扇形开关S同时依次接触两个相邻触点，从而控制水龙头流出的水为冷水、温水或热水，已知R1、R2是电热丝，其中R2=55Ω，该电热水龙头的热效率为90%，已知水的比热容是4.2×103J（kg℃），求：
（1）当开关S旋至与触点2、3相接触时，电热水龙头正常工作42s将0.33kg的水从20℃加热到50℃，则水吸收了多少热量？
（2）电热丝R1的阻值是多少？
（3）当S旋到热水档时，电路中的总电流是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×0.33kg×（50℃﹣20℃）=4.158×104J

答：水吸收了4.158×104J的热量；

（2）解：当开关S旋至与触点2、3相接触时，电路为R1的简单电路，

由η= ×100%可得，消耗的电能：

W= = =4.62×104J，

由W= t可得，电热丝R1的阻值：

R1= = =44Ω

答：电热丝R1的阻值是44Ω；

（3）解：当S旋到热水档时，R1和R2并联，

因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，

所以，电路中的总电流：

I=I1+I2= + = + =9A

答：当S旋到热水档时，电路中的总电流是9A．

【解析】（1）知道水的质量和初温以及末温、比热容，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（2）当开关S旋至与触点2、3相接触时，电路为R1的简单电路，根据η= ×100%求出消耗的电能，根据W= t求出电热丝R1的阻值；（3）当S旋到热水档时，R1和R2并联，根据并联电路的电压特点和电流特点以及欧姆定律求出电路中的总电流．
【考点精析】本题主要考查了欧姆定律及其应用的相关知识点，需要掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）才能正确解答此题．